Gene ABC

Anciens buts et nouvelles méthodes

De nos jours, les objectifs des cultivateurs de plantes ne sont pas très différents de ceux des premiers cultivateurs, il y a 10 000 ans. Le paysan souhaite aujourd'hui comme jadis cultiver des plantes qui sont résistantes et qui ont un grand rendement. Par contre, les méthodes de culture se sont diversifiées au fil des années.

Le patrimoine héréditaire de tous les êtres vivants – donc celui des plantes aussi – subit régulièrement des modifications naturelles (mutations). En raison de ces mutations, les plantes acquièrent de nouvelles propriétés, ou en perdent, au fil du temps. Depuis la nuit des temps, l’homme utilise ces mutations naturelles et cultive de nouvelles espèces en sélectionnant des plantes avec les propriétés souhaitées, en les multipliant et en les croisant avec d’autres plantes. Ainsi, toutes nos céréales viennent de graminées sauvages. Ou la prune, par exemple, qui est un croisement entre la prunelle et la prune-cerise.

La mutation naturelle du génome est un processus extrêmement lent. Afin de l’accélérer, les semences sont parfois traitées par rayons X ou par produits chimiques. Cela permet d’augmenter la fréquence des mutations et, par conséquent, la probabilité que les plantes acquièrent de nouvelles propriétés utiles.

Grâce au génie génétique, il est aujourd’hui possible de modifier certains gènes de manière ciblée et de transférer sur une plante des propriétés intéressantes (pour les rendre résistantes à un insecte précis, par exemple).  Le gène transféré ne doit pas obligatoirement provenir d'une autre plante, il peut aussi provenir d'une bactérie, d'un champignon, d'un virus ou d'un animal. Cette introduction de gènes non apparentés différencie le génie génétique vert des méthodes de culture traditionnelles.  

En 1983, la première plante génétiquement modifiée (transgénique) a pu être cultivée. Presque vingt ans plus tard, on trouve aujourd'hui sur le marché des variétés transgéniques de nombreuses plantes de culture, comme p.ex. du maïs, de la pomme de terre, du colza, du soja et du coton.

Actuellement, la culture de plantes génétiquement modifiées n’est pas encore autorisée en Suisse. Le peuple suisse en a décidé ainsi lors d’une votation qui a eu lieu en 2005. Le moratoire a été prolongé jusqu’en 2013. Pendant ce temps, le Programme national «Utilité et risques de la dissémination des plantes génétiquement modifiées» (NFP 59) étudie les avantages et les inconvénients des plantes transgéniques. Pour en savoir davantage, tu peux consulter le site Internet du NFP59. En plus des risques, il existe également des réticences d’ordre éthique vis-à-vis des plantes génétiquement modifiées. Pour connaître les arguments jouant un rôle dans ce domaine, tu peux consulter le chapitre Ethique.

Résistance aux organismes nuisibles

Les plantes peuvent être génétiquement modifiées de manière à ce qu’elles soient plus résistantes aux parasites. Le but étant d’augmenter la productivité des récoltes. Il est donc logique que quand les plantes ont la possibilité de se défendre par elles-mêmes contre les parasites, le paysan n’a plus besoin d’utiliser autant de produits phytosanitaires.

Exemple:

• Le maïs résistant aux insectes: la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt) produit une protéine toxique qui a un effet mortel sur les larves de certains insectes. Quand les larves mangent la bactérie, le produit toxique provoque l’apparition de trous dans l’intestin des larves – elles meurent alors de faim. Les généticiens sont parvenus à transférer le gène Bt sur des plantes et à leur assurer ainsi une protection contre des larves d’insectes. Ainsi, les plants de maïs sont, p.ex., protégés contre la pyrale du maïs. Les esprits critiques pensent que cette toxine pourrait également avoir des effets néfastes sur d’autres animaux, inoffensifs pour les plantes. Le maïs BT est cultivé à grande échelle sur le continent américain et africain. En Europe, c’est notamment en Espagne qu’il existe de vastes cultures.

Selon un principe similaire à celui pour le maïs BT, présenté ici, des pommes de terre résistantes aux champignons ou des betteraves résistantes au virus ont été développées selon des méthodes génétiques et sont cultivées aux Etats-Unis notamment.

La résistance aux herbicides

Dans les champs, les mauvaises herbes se battent avec les plantes de culture pour l’espace, la lumière, l’eau et les substances nutritives. Mais dans cette lutte, les plantes de culture sont la plupart du temps perdantes et elles sont envahies par les mauvaises herbes. C’est pourquoi le paysan utilise des herbicides (= désherbants) qui tuent les mauvaises herbes. Cette méthode permet aux paysans de combattre efficacement les mauvaises herbes, sans devoir les arracher à la main, ce qui est très pénible. Mais les herbicides ont un effet sur toutes les plantes, c’est-à-dire aussi sur les plantes de culture. Celles-ci peuvent alors être modifiées génétiquement, afin qu’elles deviennent résistantes aux herbicides. Cela permet de baisser la charge de travail et d’augmenter en même temps la productivité des récoltes.

Exemple:

• Le soja et la résistance aux herbicides: A l’aide du génie génétique, on a transféré un gène de bactérie sur des plantes de soja et on leur a ainsi conféré une protection contre un herbicide biologiquement dégradable. A l’opposé des mauvaises herbes détruites par l’herbicide, ce soja transgénique s’en tire sans dommage et peut prospérer. Contrairement à la culture du soja traditionnel, où il faut 3 à 5 herbicides différents pour lutter contre les mauvaises herbes, le paysan n’a plus besoin que de ce seul herbicide pour la culture du soja transgénique. Ce type de soja transgénique est cultivé à grande échelle en Amérique du Nord et du Sud.

Résistance au mauvais temps

Les conditions défavorables du climat et du sol, comme le froid, le manque de pluie, l’air très humide, une terre pauvre ou fortement saline, peuvent rendre les cultures difficiles, voire impossibles. Les généticiens essaient d’obtenir des plantes qui résistent à de telles conditions défavorables. A notre époque, qui subit un changement climatique global, ce type de plantes serait utile pour permettre aux personnes de se nourrir, même si les conditions climatiques sont peu favorables.

Exemple :

• Maïs tolérant à la sécheresse: des généticiens ont réussi à cultiver une sorte de maïs qui supporte les périodes de sécheresse. Pour ce faire, ils ont transmis à la plante un gène qui l’aide à maintenir les fonctions vitales de ses cellules durant les situations de stress, comme le manque d’eau, par exemple. Des essais en plein champ ont montré que cette nouvelle sorte de maïs ne révèle aucune baisse de production, même en cas de sécheresse et sans alimentation en eau supplémentaire. A partir de 2012, la culture commerciale de ce maïs tolérant à la sécheresse est autorisée aux Etats-Unis.

Elimination des propriétés indésirables

Tu as vu comment on pouvait attribuer à une plante une nouvelle propriété désirée. On te démontre maintenant le contraire: il est en effet possible de désactiver les propriétés indésirables d’une plante, p.ex. la production d’une toxine. Pour cela, le gène correspondant est éliminé ou désactivé.

Exemple:

• Riz sans allergènes: le riz contient une protéine qui provoque chez certaines personnes une allergie. Les généticiens ont réussi à désactiver le gène du riz correspondant. Par conséquent, la protéine qui déclenche l’allergie n’est plus produite – et le riz convient parfaitement aux personnes allergiques. Ce riz est testé dans le cadre de premiers essais en plein champ. Cette méthode pourrait également être appliquée aux noix, pommes, soja, céléri et aux carottes. Tous ces aliments contiennent des protéines qui provoquent des allergies chez de nombreuses personnes. Mais toutes ces plantes génétiquement modifiées n’en sont qu’à la phase de développement.

Augmentation de la valeur nutritive

Les populations des pays en voie de développement ne disposent principalement que de légumineuses, de riz, de maïs ou d’une autre sorte de céréales comme nourriture. Une telle nourriture ne peut pas couvrir tous les besoins nutritifs vitaux, ce qui conduit à de graves maladies causées par des carences. C’est pourquoi les généticiens essaient d’augmenter la valeur nutritive des principales plantes de culture.

Exemple:

• Du maïs avec plus d’acides aminés essentiels: Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Il y en a vingt différents. L’homme ne peut produire par lui-même que dix des vingt acides aminés. Il tire les dix autres de sa nourriture. C’est pourquoi on les qualifie d’essentiels. Contrairement à l’homme, les plantes supérieures produisent par elles-mêmes la totalité des vingt acides aminés. Malheureusement, la teneur en certains acides aminés essentiels est très faible dans les plantes nutritives principales. Ainsi le maïs ne contient que peu de lysine et de méthionine. On essaie alors grâce au génie génétique, d’en augmenter la teneur dans le maïs. Ce maïs transgénique est déjà cultivé dans certaines régions du globe, mais il ne peut être importé en Europe, ni comme aliment, ni comme fourrage pour les animaux.